MENU
Novinky

Novinky

Domů>Novinky

Vývojový trend pokročilých kompozitních vysokoteplotních tepelných zařízení

2023-10-27

Takzvaný kompozitní materiál označuje vícefázový nový materiálový systém připravený ze dvou nebo více komponentních materiálů pomocí určité technologie procesu a jeho komplexní výkon je lepší než u příslušných komponentních materiálů. Pokročilý kompozitní materiál označuje kompozitní materiál složený z vysoce výkonných výztuh, jako jsou uhlíková vlákna, aramong a další vysoce výkonné tepelně odolné polymery, včetně kovové základny, keramické základny a uhlíkové (grafitové) základny a funkčního kompozitního materiálu. Každá složka materiálu kompozitního materiálu hraje synergickou roli ve výkonu. Ve srovnání s tradičními materiály má vysokou měrnou pevnost, nízkou hmotnost, vysoký měrný modul a dobrou odolnost proti únavě. A dobrý výkon tlumení vibrací a mnoho dalších výhod, široce používané v národním obranném průmyslu, letectví, výrobě automobilů a dalších oborech.

S rozvojem high-tech oborů, zejména s rozvojem vyspělých technologií leteckého vybavení, jako jsou ultravysokorychlostní rakety, velké nosné rakety, vesmírné kapsle, nadzvukové stíhačky a nová generace velkých letadel, a se zdokonalováním lidských povědomí o zachování zdrojů a ochraně životního prostředí, požadavky na pokročilé kompozitní materiály se postupně zvyšují. Proto je vysokoteplotní tepelné vybavení pokročilých kompozitních materiálů stále náročnější. Jako takzvaná „generace materiálů, generace zařízení“ historie vývoje pokročilých kompozitních materiálů ukazuje, že vznik generace nových materiálů podporuje výzkum a vývoj generace nových zařízení a vývoj generace nových zařízení vede k aplikaci generace nových materiálů.

Proces přípravy pokročilých kompozitních materiálů odolných vůči vysokým teplotám je také neustále zaváděn, ale bez ohledu na to, jaký způsob přípravy je, musí být použito tepelné zařízení. V procesu přípravy uhlíkových vláken, kompozitních materiálů uhlík/uhlík a většiny kompozitních materiálů s keramickou matricí existuje proces anorganických nebo keramických surovin a tento proces musí být dokončen speciálním tepelným zařízením, aby se zabránilo oxidaci neoxidových složek. jako jsou uhlíková vlákna, uhlíková matrice, organické suroviny při vysokých teplotách. U kompozitů s kovovou matricí jsou v procesu přípravy často vyžadovány procesy tepelného zpracování, jako je vakuové žíhání, kalení a nauhličování, a tyto procesy také vyžadují speciální tepelné vybavení k dokončení. Jde jen o to, že struktura, princip a funkce tepelného zařízení používaného v různých procesech jsou různé. Například muflová pec používaná pro vypalování kompozitních materiálů SiO2f/SiO2 a komponentů připravených procesem Sol-gel je relativně jednoduchá co do struktury, principu a funkce; Například pec CVI používaná při přípravě kompozitních materiálů a komponentů Cf/SiC procesem CVI má mnohem složitější strukturu, princip a funkci. Ať už jsou však tato tepelná zařízení jednoduchá nebo ne, jejich výkonnostní úroveň často určuje výkonnostní úroveň připravovaných materiálů a komponent, což je tzv. „generace zařízení, generace materiálů“.

Abychom podpořili vývoj technologie zařízení v pokročilém letectví a dalších oblastech, a zároveň, aby se pomohlo šetřit zdroje a ochrana životního prostředí, výkonnost pokročilých kompozitních materiálů se stále prosazuje, odpovídající proces přípravy se neustále zlepšuje , což také vedlo k pokroku pokročilé technologie kompozitních tepelných zařízení a k rozsáhlému, integrovanému, automatizovanému, inteligentnímu a zelenému směru.

S neustálým rozvojem leteckého průmyslu a zvyšující se poptávkou po nízké hmotnosti, spolehlivosti a pohodlí se očekává, že se spojí více komponent do celku a sníží se počet komponent, což způsobí, že velikost leteckých komponent bude stále větší a větší, a rozsáhlá tepelná zařízení se stává stále potřebnější. Například velikost vzhledu pokročilé kompozitní součásti leteckého dopravního prostředku je velká až 3000*3000*4000 mm a velikost odpovídající skořepiny tepelného zařízení je až 6000*6000*10000 mm.

Tradiční velikost součásti pro výrobu tepelného zařízení je omezená a součást se spoléhá na spojování, její stabilita je špatná a nemůže být lepší hromadnou výrobou. Rozsáhlá tepelná zařízení mohou vyrábět velké součásti, což poskytuje možnost uspokojit potřeby leteckého průmyslu. Zároveň lze po velkých tepelných zařízeních vyrobit více komponent v jedné výrobě, což může zlepšit efektivitu výroby a snížit náklady.

V procesu rozsáhlého výzkumu a vývoje tepelných zařízení je optimalizace teplotního pole zařízení a proudového pole prostřednictvím simulace důležitým vývojovým trendem a je také důležitým technickým prostředkem pro úpravu a optimalizaci koeficientu tepelné roztažnosti zařízení souvisejících komponenty, řeší problém zvýšení absolutní velikosti tepelné roztažnosti a poruchy rozpínání topných těles při vysokých teplotách.

卧式化学气相沉积炉(沉积炭)

Dalším trendem ve vývoji tepelných zařízení je integrace, to znamená, že tepelná zařízení různých procesů souvisejících materiálů jsou integrována do jednoho/souboru zařízení. Integrace může snížit proces ohřevu a chlazení každého procesu, snížit spotřebu energie, zlepšit efektivitu výroby a dokonce realizovat transformaci z přerušované výroby na nepřetržitou výrobu a zlepšit výkon produktu. Například příprava uhlíkových vláken obecně zahrnuje předoxidaci, nízkoteplotní karbonizaci, vysokoteplotní karbonizaci, grafitizaci a další procesy tepelného zpracování. V tradičním procesu je tepelná zařízení těchto procesů na sobě nezávislá, takže celý proces je přerušovaný, samozřejmě každý proces má proces ohřevu a chlazení a mezi procesy dochází také k procesu přenosu. Pokud je tepelná zařízení těchto procesů organicky kombinována a integrována do jednoho/souboru tepelného zařízení tak, aby vytvořila kontinuální výrobní zařízení, nejen že zlepšuje efektivitu výroby, ale také výrazně šetří tepelnou energii spotřebovanou a plýtvanou původním tepelným zařízením každého procesu. kvůli zahřívání a chlazení. Nejen to, že integrovaná kontinuální výroba, ale také účinně eliminuje nepříznivý vliv vzduchu během procesu přenosu mezi tradičními procesními procesy na kvalitu vlákna, zlepšuje kvalitu vlákna.

Funkce produktu je rozdělena do modulů, každý modul je navržen samostatně, zvyšuje se univerzálnost modulu, ale propojení mezi moduly je jednoduché a efektivní. To snižuje cyklus návrhu produktu, zlepšuje efektivitu vývoje produktu a zlepšuje efektivitu generální opravy a údržby během používání zařízení, čímž se snižují náklady uživatele na generální opravy a údržbu. Obtížnost integrovaného vývoje tepelných zařízení spočívá v tom, že každý proces se navzájem neovlivňuje. Nezreagované suroviny nebo nekompletní produkty předchozího procesu nemohou ovlivnit proces následujícího procesu nebo produkty procesu nemohou být vráceny do předchozího procesu. Současně, pokud jsou mezi jednotlivými procesy chráněny různé atmosféry, nelze mezi různými atmosférami vytvářet míchání a jiné efekty.

Tepelné zařízení využívá automatický řídicí systém, ve výrobním procesu jsou teplota, atmosféra, tlak a další parametry automaticky řízeny zařízením, což snižuje manuální provoz a umělou odchylku nebo nesprávnou obsluhu, zlepšuje přesnost výrobního procesu. Navíc, ve srovnání s ruční dopravou materiálů tradičním tepelným zařízením, automatické vážení materiálů, podávání, vykládání a automatická doprava materiálů mezi jednotlivými procesy snižuje vliv lidského faktoru na kvalitu produktu a zlepšuje stabilitu kvality. Omezení ruční obsluhy zároveň přispívá ke snížení rizik bezpečnosti výroby. Navíc s rozvojem průmyslu nových materiálů a aplikací různých nových procesů jsou požadavky na operátory stále vyšší a vyšší. Zlepšení automatizace zařízení a zjednodušení obsluhy zařízení může snížit technické požadavky, požadavky na řízení a cykly školení personálu ve výrobním procesu a snížit náklady na pracovní sílu.

Na základě automatizace je třeba se dále rozvíjet směrem k inteligenci. Inteligentní technologie tepelných zařízení by měla zahrnovat: sebeuvědomění (pokročilá technologie snímání, internet věcí), inteligentní analýzu a rozhodování (cloud computing, inteligentní řízení), samoučení a sebeadaptaci (predikce velkých dat, diagnostika a optimalizace).

Pro inteligentní tepelné zařízení musí mít především funkci samosnímání, to znamená prostřednictvím pokročilé snímací technologie, online přesnou detekci různých relevantních parametrů v samotném zařízení v reálném čase a pokročilý proces přípravy kompozitního materiálu, a to i včetně relevantní vlastnosti připravených materiálů a komponentů. A kontrola vnímaných dat je přenášena do datového inteligentního procesoru zařízení nebo do centra zpracování dat výrobce zařízení. Poté datový inteligentní procesor nebo centrum pro zpracování dat výrobce zařízení analyzuje tato data prostřednictvím cloud computingu a automaticky vydá pokyny pro nastavení příslušným agenturám zařízení podle příslušných výsledků analýzy a příslušné agentury provedou úpravu parametrů podle pokynů. A konečně, inteligentní zařízení by mělo mít schopnost samoučení a adaptace, to znamená, že inteligentní tepelné zařízení může být založeno na počátečních a konečných výkonnostních parametrech materiálů nebo komponent, které mají být zpracovány, může být založeno na predikci velkých dat, diagnostice a optimalizaci, automaticky dát přiměřené parametry zařízení a procesu, tepelné zpracování materiálů a součástí.

智能化无人生产线

Kromě toho by inteligence tepelných zařízení měla zahrnovat také informace o zařízení. To znamená, že je nutné digitalizovat a dokonce vizualizovat informace o zařízení, připojit zařízení k síti, vytvořit internet věcí a uložit shromážděná data do datového centra zařízení, aby se zlepšila inteligentní analýza a rozhodování a sebekontrola. schopnost učení a adaptace a úroveň inteligentních tepelných zařízení.

Komplexní vývoj tepelných zařízení by měl nejen věnovat pozornost výkonu zařízení a přispívat ke zlepšení výkonu a účinnosti výroby materiálů a komponentů, ale také maximalizovat praxi „vysoké účinnosti, nízké spotřeby energie, nízkých emisí, nulových emisí“. emisní" koncept výroby zelených produktů v rámci současného vývojového trendu důrazně prosazovat průmyslovou výrobu a snažit se optimalizovat a zlepšovat design zařízení a výrobní proces. Při plnění požadavků procesu přípravy materiálu a komponentů je nutné co nejvíce zlepšit efektivitu využití energie a snížit poškození a znečištění lidského těla a životního prostředí odpadními plyny vznikajícími při procesu přípravy materiálu.

Například v procesu navrhování a výroby tepelného zařízení společnost Hunan Dingli Technology Co., Ltd. optimalizovala konstrukci pece, tvar topného tělesa a distribuci pomocí počítačově podporovaného návrhu a simulace, což zlepšilo úsporu energie a teplotní vyrovnání vybavení. Současně je prostřednictvím výpočtu a návrhu přenosu tepla přijata nová tepelně izolační struktura obložení, aby se snížil odvod tepla a akumulace tepla obložení, zlepšila se rovnoměrnost teploty pece a snížila povrchová teplota obložení. vnější stěna pláště pece zařízení o 20 ℃. Kromě toho díky použití povlaku infračerveného záření a dalších nových energeticky úsporných materiálů a současně použití lehkých cihel, žáruvzdorných vláken, kompozitního obložení snižují tepelné záření vnější stěny pláště pece, snižují teplo ztrátu, zkrátit dobu ohřevu. Obkladový materiál je vyroben z lehké žáruvzdorné a tepelně izolační keramické vláknité desky. Ve srovnání s tradičním celozděným obložením jsou tepelné ztráty a ztráty akumulace tepla výrazně sníženy. Výrobky z vláken jsou lehké a mají malou měrnou tepelnou kapacitu, což může snížit tloušťku izolační vrstvy asi o 1/3, takže celková hmotnost se sníží asi o 30%. Kromě toho obložení pece zařízení přijímá celou strukturu vláken, materiál se neobjeví v procesu tepelného zpracování jevu kolísání teploty pece, úspora energie asi 30% než tradiční struktura pece, optimalizace technologie zpracování zbytkového plynu, zlepšit tepelnou účinnost, snížit emise výfukových plynů. Nakonec, podle složení zbytkového plynu produkovaného v procesu, je navrženo odpovídající zařízení na úpravu zbytkového plynu a škodlivé látky v něm obsažené jsou střídavě zpracovávány, aby se realizovala neškodná emise zbytkového plynu.

„Pokud chcete dělat dobrou práci, musíte nejprve nabrousit své nástroje“, vývoj technologie výroby zařízení se stal klíčovým faktorem při propagaci a transformaci nového čínského materiálového průmyslu. Urychlení vývoje pokročilých technologií výroby tepelných zařízení souvisejících s kompozitními materiály má velký význam pro podporu technologického pokroku průmyslu kompozitních materiálů a realizaci transformace z „Made in China“ na „vytvořeno v Číně“.


KDE?
Průmyslový park ACME Xingsha, East Liangtang Rd. , město Changsha, Hunan
Telefon
+ 86 151 7315 3690-(Jessie Mobile)
E-Mail
zámoří@sinoacme.cn
WhatsApp
+86 151 1643 6885
O nás

Společnost ACME (Advanced Corporation for Materials & Equipments), založená v roce 1999, se nachází v průmyslovém parku Xingsha o rozloze 100,000 2 mXNUMX. ACME je high-tech podnik specializovaný na výrobu průmyslových topných zařízení pro nové materiály a energie.Zásady ochrany osobních údajů | Podmínky

.
Advanced Corporation pro materiály a vybavení| Mapa stránek